專利名稱：節(jié)能抽油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是涉及開采石油的一種抽油裝置。
目前，對不能自噴的油井，普遍采用機械式抽油機進行采油，如應(yīng)用最為廣泛的游梁式抽油機，它的游梁通過游梁支座鉸支在支架上，驢頭安裝在游梁前端，驢頭通過懸吊繩懸吊器與抽油桿連接，游梁后端通過橫梁與曲柄連桿機構(gòu)鉸接，電動機經(jīng)減速器驅(qū)動曲柄連桿機構(gòu)工作，曲柄連桿機構(gòu)通過橫梁傳動游梁在鉛垂面內(nèi)往復(fù)擺動，從而通過驢頭、懸吊繩懸吊器帶動抽油桿上、下往復(fù)運動，實現(xiàn)抽油。游梁式抽油機具有工作可靠，堅固耐用、維護方便、可常年工作在野外而不需專人監(jiān)護等優(yōu)點。因此，百余年來，游梁式抽油機在機械采油中其用量一直居于首位，但，其不足之處在于1、游梁式抽油機屬四連桿機構(gòu)(曲柄搖桿機構(gòu))，它存在運動”死角“，抽油機游梁(搖桿)的擺動角度受到限制，這種結(jié)構(gòu)難以獲得長沖程；若采取放大抽油機結(jié)構(gòu)的方式獲得較長沖程，不但使抽油機笨重、體積大、占地面積增加，而且抽油機自身能耗也要明顯增加；2、游梁式抽油機的“四桿”中，連桿不可能做到無限長，曲柄不可能做到無限短，致使抽油機懸點載荷作用到曲柄上的載荷扭矩不按正弦規(guī)律變化，再加上工作中的懸點慣性載荷、振動等附加載荷的影響，使得載荷扭矩曲線嚴(yán)重畸形(見附圖8中Twn曲線)，按正弦規(guī)律變化的平衡扭矩不能很好地與之相平衡，曲柄運動一周中所輸出的凈扭矩出現(xiàn)較大的峰值和谷(負(fù))值(見附圖8中Tn曲線)，因而也增加了抽油機的能耗，降低了抽油機的效率，同時負(fù)扭矩還會影響減速器的使用壽命等。
隨著油田開發(fā)，油井液面下降，自噴油井日漸減少，抽油機投入量日益增加，使得長沖深抽和提高抽油機效率，降低能耗等問題，越來越顯得突出。
本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種沖程長、能耗低、效率高的節(jié)能型抽油機產(chǎn)品。
可采取下述的技術(shù)方案實現(xiàn)目的。在現(xiàn)有游梁式抽油機的基礎(chǔ)上，在游梁與橫梁間安裝副游梁，副游梁以活絡(luò)鉸鏈分別與游梁、橫梁連接，并在游梁上安裝副游梁相對游梁夾角的調(diào)節(jié)裝置，構(gòu)成具有主、副游梁的節(jié)能型抽油機。
結(jié)合附圖、實施例對本技術(shù)方案的內(nèi)容作進一步詳述。



圖1是節(jié)能抽油機的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是
圖1結(jié)構(gòu)上沖程前段游梁后臂有效長度示意圖；圖3是
圖1結(jié)構(gòu)上沖程未段游梁后臂有效長度示意圖；圖4是鉸接點在游梁中間的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是鉸接點在游梁上邊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是
圖1上沖前段、末段游梁重心到支點的力臂示意圖；圖7是曲折游梁結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是現(xiàn)有游梁抽油機工作曲線圖；圖9是
圖1節(jié)能抽油機工作曲線圖；節(jié)能抽油機與現(xiàn)有游梁抽油機一樣也由底座1、支架2、游梁支座3、懸吊繩懸吊器4、驢頭5、游梁6、橫梁9、連桿組件10、曲柄11、減速器12、電動機13及剎車組件14等部分組成，但它在游梁6與橫梁9之間增加了副游梁7，并設(shè)置副游梁相對游梁夾角的調(diào)節(jié)裝置8，游梁通過游梁支座鉸支在支架上，驢頭安裝在游梁的前端，驢頭通過懸吊繩懸吊器與抽油桿連接，副游梁以活絡(luò)鉸鏈分別與游梁、橫梁連接，橫梁與曲柄、連桿機構(gòu)連接，電動機經(jīng)減速器驅(qū)動曲柄連桿機構(gòu)工作，曲柄連桿機構(gòu)經(jīng)橫梁傳動副游梁、副游梁傳動游梁在鉛垂面內(nèi)往復(fù)擺動，驢頭、懸吊繩懸吊器帶動抽油桿作上、下往復(fù)運動，實現(xiàn)抽油。
副游梁7可以是直狀，也可以是彎曲狀或曲折狀結(jié)構(gòu)副游梁的數(shù)量可以是一個或多個，即二、三、四、五、…個，當(dāng)采用多個副游梁時，它們之間也以活絡(luò)鉸鏈依次相連接。副游梁的個數(shù)由抽油機的沖程長度及欲達(dá)到的平衡效果決定，一般采用1－5個為宜。
活絡(luò)鉸鏈可以由軸與軸套構(gòu)成，也可以由軸與滾動軸承構(gòu)成。
在節(jié)能抽油機中游梁的結(jié)構(gòu)形式可以是直狀，也可以是彎曲狀或曲折狀結(jié)構(gòu)以減小游梁系統(tǒng)自重在上沖程初段給懸點增加的附加載荷；游梁與游梁支座的鉸接點可位于游梁的下邊、也可位于游梁的上邊或中間。如圖5所示結(jié)構(gòu)，可使上沖程初段時，游梁系統(tǒng)自重重心到支承點的力臂A1較小(圖6所示)，能有效地減少上沖程放段增加的附加載荷，進一步提高整體平衡效果。
調(diào)節(jié)裝置8安裝在游梁后端下沿處，用以調(diào)整副游梁與游梁間的相對位置與夾角。它由安裝支架、螺紋調(diào)節(jié)組件及自調(diào)心頂塊組件等構(gòu)成。它能保證抽油機在各沖程、沖次時都有理想的平衡效果。
由于本節(jié)能抽油機裝有副游梁構(gòu)件，在抽油機上沖程初段使游梁后臂有效長度C較大，如附圖2所示，在上沖程末段使游梁后臂有效長度C較小，如附圖3所示，以適應(yīng)懸點載荷在上沖程初段較大，在上沖程末段較小的變化，使懸點載荷作用到曲柄軸上的載荷扭矩Twn接近于正弦規(guī)律變化，從而獲得與曲柄平衡重產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的平衡扭矩Tr較好地平衡。這樣就加強了抽油機的平衡效果，降低曲柄軸輸出凈扭矩的峰值，消除其負(fù)值，如附圖9所示。與此同時，也降低了上沖程前段的懸點速度、加速度值，使其慣性載荷、沖擊載荷、振動等附加載荷明顯減小，達(dá)到降低能耗，提高抽油機綜合機械效率的目的，同時也有利于延長抽油泵、減速器及抽油機的使用壽命。
在游梁尾端安裝副游梁的作用還在于，能有效地增大游梁的擺動角度，使抽油機在不增大結(jié)構(gòu)時獲得長沖程，提高抽油機的抽吸效果。
本技術(shù)方案相對現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點1、改善了抽油機的平衡效果，曲柄軸輸出凈扭矩峰值降低30－60％，谷值(絕對值)減小100－260％，即消除了曲柄輸出“負(fù)扭矩”。
2、增大了游梁的擺角，獲得長沖程，便于制造小結(jié)構(gòu)，大沖程的抽油機；能耗降低20－76.4％；效率明顯提高；3、能有效地減小上沖程初段的懸點速度、加速度值、從而有效地減少沖擊、振動等附加載荷，延長使用壽命。
權(quán)利要求1.一種開采石油的節(jié)能抽油機，它由底座、支架、游梁支座、懸吊繩懸吊器、驢頭、游梁、橫梁、連桿組件、曲柄、減速器、電動機及剎車組件等部分組成，其特征在于它在游梁與橫梁之間還裝有副游梁7；副游梁以活絡(luò)鉸鏈分別與游梁，橫梁連接；并在游梁上安裝副游梁相對游梁平夾角的調(diào)節(jié)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的抽油機，其特征在于副游梁7可為直狀、彎曲狀或曲折狀結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的抽油機，其特征在于副游梁可以是一個或多個，多個時它們間也以活絡(luò)鉸鏈依次連接。
4.如權(quán)利要求1、2、3所述的抽油機，其特征在于活絡(luò)鉸鏈采用軸與軸套構(gòu)成或軸與滾動軸承構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1、2、3所述的抽油機，其特征在于游梁可以直狀、彎曲狀或曲折狀結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1、2、3所述的抽油機，其特征在于游梁6與游梁支座3的鉸接點可位于游梁的下邊，也可位于游梁的上邊或中間。
專利摘要本實用新型是涉及開采石油的一種抽油裝置。它在游梁與橫梁間安裝副游梁，分別以活絡(luò)鉸鏈相連接，并安裝副游梁調(diào)節(jié)裝置，構(gòu)成主副游梁節(jié)能型抽油機。它改善了抽油機的平衡效果，曲柄軸輸出凈扭矩峰值降低30—60％，谷值減少100—260％；增大了游梁的擺角、獲得長沖程，能耗降低20—76.4％，效率明顯提高；有效地減小了附加載荷。
文檔編號F04B47/00GK2121553SQ9220637
公開日1992年11月11日 申請日期1992年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月10日
發(fā)明者郭陳 申請人:華北石油管理局第一機械廠